علوم

ما هي البكتيريا : انواعها , التركيب , الخصائص واين تعيش

حقائق عن البكتيريا واين تعيش وانواعها وتركيب الخلية البكتيرية وكيف تتكاثر

البكتيريا – بالانجليزية «bacteria» هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية تعيش في بيئات متنوعة . يمكن أن تعيش هذه الكائنات الحية في التربة والمحيطات وداخل الأمعاء البشرية . معظم البكتريا الموجودة هي بكتيريا مفيدة او نافعة والتي تدعم اشكال الحياة النباتية والحيوانية علي حد سواء , ويتم استخدامها فى العمليات الصناعية والطبية .

علاقة الإنسان بالبكتيريا معقدة . أحيانًا تمد لنا البكتيريا يد العون ، مثل تخثر الحليب في اللبن أو المساعدة في الهضم . في حالات أخرى ، تكون البكتيريا مدمرة ، وتسبب أمراضًا مثل الالتهاب الرئوي والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) .

يُعتقد أن البكتيريا هي أول الكائنات الحية التي ظهرت على الأرض منذ حوالي 4 مليارات سنة . أقدم الأحافير المعروفة هي لكائنات شبيهة بالبكتيريا .

حقائق عن البكتيريا

  • البكتيريا هي كائنات وحدية الخلية ليسيت نباتات ولا حيوانات .
  • البكتيريا تندرج تحت بدائيات النوي , بمعني انه ليس لديها نواه .
  • عادة ما يقاس طولها ببضعة ميكرومترات وتوجد معًا في مجتمعات بالملايين .
  • تستخدم البكتيريا معظم المركبات العضوية وبعض المركبات العضوية كغذاء , ويمكن للبعض ان يعيش فى ظروف قاسية .
  • يحتوي جرام التربة عادةً على حوالي 40 مليون خلية بكتيرية . عادة ما يحتوي المليلتر من الماء العذب على حوالي مليون خلية بكتيرية .
  • تشير التقديرات إلى أن الأرض تحتوي على ما لا يقل عن 5 نونليون بكتيريا ، ويُعتقد أن معظم الكتلة الحيوية للأرض تتكون من البكتيريا .

التصنيف والانواع

يتم استخدام بعض المعايير المختلفة لتصنيف البكتيريا . يمكن تمييز الكائنات الحية عن طريق طبيعة جدرانها الخلوية ، أو شكلها ، أو بالاختلافات في تركيبها الجيني .

صبغة جرام هي اختبار يستخدم للتعرف على البكتيريا من خلال تكوين جدران الخلايا الخاصة بها ، والذي سمي على اسم هانز كريستيان جرام ، الذي طور هذه التقنية في عام 1884 . الاختبار يضع صبغة علي البكتيريا موجبة الجرام ، أو البكتيريا التي ليس لها غشاء خارجي . البكتيريا سالبة الجرام لا تلتقط الصبغة . على سبيل المثال ، المكورات العقدية الرئوية (S. pneumoniae) ، التي تسبب الالتهاب الرئوي ، هي بكتيريا إيجابية الجرام ، لكن الإشريكية القولونية (E. coli) و Vibrio cholerae ، التي تسبب الكوليرا ، هي بكتيريا سالبة الجرام .

هناك ثلاث أشكال أساسية للبكتيريا :

بكتيريا كروية , العصيات ( قضيب ) , لولبية

كروية (مستديرة ) تسمي cocci : وتكون علي شكل كرة , وتشمل مجموعة المكورات العقدية , المسؤولية عن التهاب الحلق .

على شكل قضيب bacilli : تُعرف باسم العصيات . بعض البكتيريا على شكل قضيب منحني . تُعرف هذه باسم vibrio . تشمل أمثلة البكتيريا على شكل قضيب عصيات الجمرة الخبيثة .

لولبية spirilla : يعرفون باسم اللولبيات . داء اللولبية النحيفة ومرض لايم والزهري تسببها بكتيريا من هذا الشكل .

تركيب الخلية البكتيرية

تركيب ومكونات الخلية البكتيرية

تصنف البكتيريا على أنها بدائيات النوى ، وهي كائنات وحيدة الخلية ذات بنية داخلية بسيطة تفتقر إلى النواة ، وتحتوي على الحمض النووي الذي إما يطفو بحرية في كتلة ملتوية تشبه الخيوط تسمى النيوكلويد ، أو منفصلة ، قطع دائرية تسمى البلازميدات .

  • الكبسولة : طبقة موجودة على السطح الخارجي لجدار الخلية في بعض البكتيريا .
  • جدار الخلية : طبقة مكونة من بوليمر يسمى ببتيدوجليكان . يعطي جدار الخلية البكتيريا شكلها . يقع خارج غشاء البلازما . يكون جدار الخلية أكثر سمكًا في بعض البكتيريا ، وتسمى البكتيريا موجبة الجرام .
  • غشاء البلازما : يوجد داخل جدار الخلية ، وهو يولد الطاقة وينقل المواد الكيميائية . الغشاء قابل للاختراق ، مما يعني أن المواد يمكن أن تمر من خلاله .
  • السيتوبلازم : مادة هلامية داخل غشاء البلازما تحتوي على مادة وراثية وريبوزومات .
  • الحمض النووي : يحتوي على جميع التعليمات الجينية المستخدمة في تطوير ووظيفة البكتيريا. يقع داخل السيتوبلازم.
  • الريبوسومات : هذا هو المكان الذي يتم فيه تصنيع البروتينات أو تصنيعها . الريبوسومات هي جسيمات معقدة تتكون من حبيبات غنية بالـ RNA .
  • السوط : يستخدم للحركة لدفع بعض أنواع البكتيريا . هناك بعض البكتيريا التي يمكن أن تحتوي على أكثر من نوع واحد .
  • بيلي ( الاهداب ) : هذه الزوائد الشبيهة بالشعر الموجودة على السطح الخارجي للخلية تسمح لها بالالتصاق بالأسطح ونقل المادة الوراثية إلى خلايا أخرى . هذا يمكن أن يساهم في انتشار المرض بين البشر .

التكاثر

تتكاثر معظم البكتيريا من خلال عملية تسمى الانشطار الثنائي او الانقسام الثنائي ، تقوم خلية بكتيرية واحدة تسمى “الأم” بعمل نسخة من الحمض النووي الخاص بها وتنمو بشكل أكبر بمضاعفة محتواها الخلوي . ثم تنقسم الخلية عن بعضها البعض ، مما يؤدي إلى دفع المادة المكررة إلى الخارج وإنشاء خليتين متطابقتين “ابنتان” .

عندما تكون الظروف مواتية مثل درجة الحرارة المناسبة والمواد الغذائية متوفرة ، يمكن لبعض البكتيريا مثل الإشريكية القولونية أن تنقسم كل 20 دقيقة. هذا يعني أنه في غضون سبع ساعات فقط يمكن لبكتيريا واحدة أن تولد 2097152 بكتيريا. بعد ساعة أخرى سيرتفع عدد البكتيريا إلى 16777.216 . لهذا السبب يمكننا أن نصاب بالمرض بسرعة عندما تغزو الميكروبات الضارة أجسامنا .

تتكاثر بعض الأنواع البكتيرية ، مثل البكتيريا الزرقاء والفيرميكوتس ، عن طريق التبرعم . في هذه الحالة ، تنمو الخلية الابنة كفرع من الوالد . يبدأ كعنصر صغير ، وينمو حتى يصبح بنفس حجم والدته ، وينقسم .

الحمض النووي الموجود في الوالدين والنسل بعد الانشطار الثنائي أو التبرعم هو نفسه تمامًا . لذلك ، تُدخل الخلايا البكتيرية تباينًا في مادتها الجينية عن طريق دمج الحمض النووي الإضافي ، غالبًا من محيطها ، في جينومها . وهذا ما يعرف بنقل الجينات الأفقي . يضمن الاختلاف الجيني الناتج أن البكتيريا يمكن أن تتكيف وتعيش مع تغير بيئتها .

هناك ثلاث طرق يحدث فيها النقل الأفقي للجينات : التحويل ، والتنبيغ ، والاقتران :

التحول هو العملية الأكثر شيوعًا لنقل الجينات الأفقي ويحدث عندما يتم تبادل أجزاء قصيرة من الحمض النووي بين المتبرعين والمتلقين . يتطلب التنبيغ ، الذي يحدث عادةً فقط بين البكتيريا وثيقة الصلة ، من المتبرع والمتلقي نقل الحمض النووي عن طريق مشاركة مستقبلات سطح الخلية . يتطلب الاقتران الاتصال الجسدي بين جدران خلايا البكتيريا ؛ ينتقل الحمض النووي من الخلية المانحة إلى المتلقي . من خلال الاقتران ، يمكن للخلية البكتيرية نقل الحمض النووي إلى الخلايا حقيقية النواة (كائنات متعددة الخلايا) . يساعد الاقتران في انتشار الجينات المقاومة للمضادات الحيوية .

البكتيريا في صحة الإنسان والمرض

يمكن أن تكون البكتيريا مفيدة وكذلك ضارة بصحة الإنسان. تشترك البكتيريا المتعايشة أو “الصديقة” في المساحة والموارد داخل أجسامنا وتميل إلى أن تكون مفيدة. يوجد حوالي 10 أضعاف الخلايا الميكروبية في أجسامنا. تم العثور على أكبر عدد من الأنواع الميكروبية في القناة الهضمية .

الأمعاء البشرية هي مكان مريح للبكتيريا ، مع الكثير من العناصر الغذائية المتاحة لقوتها . بكتيريا الأمعاء والكائنات الدقيقة الأخرى ، مثل السلالات المفيدة من الإشريكية القولونية والمكورات العقدية ، تساعد في الهضم ، وتجنب استعمار مسببات الأمراض الضارة ، وتساعد على تطوير جهاز المناعة . علاوة على ذلك ، تم ربط اختلال بكتيريا الأمعاء بحالات مرضية معينة . على سبيل المثال ، المرضى الذين يعانون من مرض كرون لديهم استجابة مناعية متزايدة ضد بكتيريا الأمعاء .

يمكن أن تسبب البكتيريا الأخرى العدوى. يمكن أن تتسبب العديد من البكتيريا – بدءًا من المجموعة A Streptococcus و Clostridium perfringens (C. perfringens) و E. coli و S. aureus في حدوث عدوى نادرة ولكنها شديدة في الأنسجة الرخوة تسمى التهاب اللفافة الناخر ( تسمى أحيانًا بكتيريا أكله اللحم ) . فإن هذه العدوى تؤثر على الأنسجة المحيطة بالعضلات والأعصاب والدهون والأوعية الدموية . يمكن علاجه ، خاصة عند اكتشافه مبكرًا .

مقاومة المضادات الحيوية

تستخدم المضادات الحيوية عادة لعلاج الالتهابات البكتيرية . ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، أدى الاستخدام غير السليم وغير الضروري للمضادات الحيوية إلى انتشار العديد من سلالات البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية .

في حالات مقاومة المضادات الحيوية ، لم تعد البكتيريا المعدية تتأثر بالمضادات الحيوية الفعالة سابقًا . على سبيل المثال ، MRSA هي واحدة من أكثر السلالات البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية سيئة السمعة . يقاوم الميثيسيلين والمضادات الحيوية الأخرى المستخدمة لعلاج عدوى المكورات العنقودية ، والتي يتم اكتسابها بشكل أساسي من خلال ملامسة الجلد . تحدث عدوى بكتيريا MRSA في أماكن الرعاية الصحية مثل المستشفيات ودور رعاية المسنين ، حيث يمكن أن تؤدي إلى الالتهاب الرئوي أو عدوى مجرى الدم . يمك ان تنتشر البكتيريا عن طريق الاتصال الجسدي ، واستخدام الادوات الشخصية للاخرين . غالبًا ما تسبب MRSA المكتسبة من المجتمع عدوى جلدية خطيرة .

المصدر
medicalnewstodaylivescience

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى